Riassunto: I vantaggi del cavo in fibra ottica ne rendono l'utilizzo nel campo delle comunicazioni in continua espansione. Per adattarsi a diversi ambienti, il rinforzo corrispondente viene solitamente aggiunto durante la progettazione del cavo in fibra ottica per soddisfare diverse esigenze. Questo articolo illustra principalmente i vantaggi del filato di fibra di vetro (ovvero il filato di fibra di vetro) come rinforzo per cavi in fibra ottica, introducendo brevemente la struttura e le prestazioni del cavo in fibra ottica rinforzato con filato di fibra di vetro e analizzando brevemente le difficoltà nell'utilizzo del filato di fibra di vetro.
Parole chiave: rinforzo, filato di fibra di vetro
1.Descrizione del contesto
La nascita e lo sviluppo della fibra ottica rappresentano un'importante rivoluzione nella storia delle telecomunicazioni. La fibra ottica ha rivoluzionato il modo di comunicare tradizionale, rendendo possibile comunicare ad alta velocità e capacità senza alcun tipo di interferenza magnetica. Con il continuo sviluppo dei cavi in fibra ottica e delle tecnologie di comunicazione, anche la fibra ottica ha subito notevoli miglioramenti. I cavi in fibra ottica, grazie ai loro innumerevoli vantaggi, ne ampliano costantemente l'ambito di applicazione nel campo delle comunicazioni. Attualmente, grazie al rapido sviluppo e alla vasta gamma di applicazioni, i cavi in fibra ottica sono entrati a far parte dei vari ambiti delle comunicazioni cablate, diventando la principale modalità di comunicazione moderna, con un impatto sempre più profondo sulla vita sociale.
2. L'applicazione della maggior parte e dei tipi di rinforzi
Per adattarsi a diversi ambienti, il rinforzo corrispondente viene solitamente aggiunto durante il processo di progettazione del cavo o la struttura del cavo viene modificata per soddisfare diverse esigenze. Il rinforzo del cavo in fibra ottica può essere suddiviso in rinforzo metallico e rinforzo non metallico; i principali elementi di rinforzo metallico sono filo di acciaio di diverse dimensioni, nastro di alluminio, ecc.; gli elementi di rinforzo non metallico sono principalmente FRP, KFRP, nastro impermeabile, aramide, filato di legatura, filato di fibra di vetro, ecc. Grazie all'elevata durezza e resistenza del rinforzo metallico, viene utilizzato principalmente in edifici e ambienti con elevati requisiti di tensione assiale, come la posa aerea esterna e le condotte, l'interramento diretto e altre occasioni. Elementi di rinforzo non metallici: a causa dell'ampia varietà, il ruolo svolto da questi elementi è diverso. Poiché il rinforzo non metallico è relativamente morbido e la resistenza alla trazione è inferiore a quella del rinforzo metallico, può essere utilizzato in interni, in edifici, tra i piani o fissato a cavi in fibra ottica rinforzati in metallo quando vi è una necessità specifica. Per alcuni ambienti particolari, come quello a rischio roditori menzionato in precedenza, sono necessari rinforzi speciali per soddisfare non solo le sollecitazioni assiali e laterali richieste, ma anche caratteristiche aggiuntive, come la resistenza al rosicchiamento. Questo articolo illustra l'applicazione del filato in fibra di vetro come rinforzo nei cavi RF pull-out, nei cavi a farfalla per tubi e nei cavi anti-roditori.
3. Filato di fibra di vetro e i suoi vantaggi
La fibra di vetro è un nuovo tipo di materiale ingegneristico, non combustibile, resistente alla corrosione, alle alte temperature, all'assorbimento di umidità, all'allungamento e ad altre eccellenti proprietà elettriche, meccaniche, chimiche e ottiche, che lo rendono ampiamente utilizzato in vari settori industriali. Il filato di fibra di vetro può essere suddiviso in due tipologie: filato senza torsione e filato ritorto, generalmente utilizzato per la produzione di cavi in fibra ottica.
Il filato di fibra di vetro come rinforzo per cavi in fibra ottica presenta i seguenti vantaggi:
(1) Nei requisiti di resistenza alla trazione richiesti dall'occasione, al posto dell'aramide, costituiscono gli elementi di trazione del cavo in fibra ottica, economici e realizzabili. L'aramide è una nuova fibra sintetica ad alta tecnologia, con i vantaggi di altissima resistenza, elevato modulo elastico e resistenza alle alte temperature. Il prezzo dell'aramide è elevato, il che a sua volta influisce direttamente sul costo del cavo in fibra ottica. Il filato in fibra di vetro ha un prezzo pari a circa 1/20 dell'aramide e gli altri indicatori di prestazione non sono molto diversi rispetto all'aramide, quindi il filato in fibra di vetro può essere utilizzato in sostituzione dell'aramide, con un risparmio maggiore. Il confronto delle prestazioni tra filato in aramide e filato in fibra di vetro è mostrato nella tabella seguente.
Tabella di confronto delle prestazioni del filato in fibra di aramide e di vetro
(2) Il filato in fibra di vetro è atossico e innocuo, non infiammabile, resistente alla corrosione, alle alte temperature, a basso allungamento, chimicamente stabile e soddisfa i requisiti prestazionali dei cavi ottici, come la direttiva RoHS. Il filato in fibra di vetro offre inoltre una migliore resistenza all'usura e alla corrosione, proprietà di conservazione del calore e proprietà isolanti. Garantisce che il cavo in fibra ottica possa funzionare normalmente ad alte o basse temperature e si adatti ad ambienti più difficili. Le proprietà isolanti proteggono il cavo in fibra ottica da fulmini o altre interferenze elettromagnetiche, e possono essere ampiamente utilizzate nei cavi in fibra ottica completamente dielettrici.
(3) Il cavo in fibra ottica riempito con filato di fibra di vetro può rendere la struttura del cavo compatta e aumentare la resistenza alla trazione e alla compressione del cavo.
(4) Il filato di fibra di vetro idrorepellente è uno dei metodi migliori per bloccare l'acqua nei cavi in fibra ottica. L'effetto di blocco dell'acqua del filato di fibra di vetro idrorepellente è migliore di quello dell'aramide idrorepellente, che ha un tasso di rigonfiamento per assorbimento del 160%, mentre il filato di fibra di vetro idrorepellente ha un tasso di rigonfiamento per assorbimento del 200%. Aumentando la quantità di filato di fibra di vetro, l'effetto di blocco dell'acqua sarà ancora più eccezionale. Si tratta di una struttura idrorepellente a secco e non è necessario rimuovere la pasta oleosa durante il processo di giunzione, il che è più pratico per la costruzione e più in linea con i requisiti ambientali.
(5) Il filato in fibra di vetro, utilizzato come struttura di rinforzo del cavo in fibra ottica, offre una buona flessibilità, eliminando gli svantaggi del cavo in fibra ottica, che risulta troppo rigido e difficile da piegare a causa del rinforzo, offrendo praticità in tutti gli aspetti della produzione e dell'installazione. Ha un impatto minimo sulle prestazioni di piegatura del cavo in fibra ottica e il raggio di curvatura può essere fino a 10 volte il diametro esterno del cavo, il che lo rende più adatto ad ambienti di posa complessi.
(6) La densità del filato di fibra di vetro è di 2,5 g/cm3, il cavo in fibra ottica con filato di fibra di vetro come rinforzo è leggero, riducendo i costi di trasporto.
(7) Il filato in fibra di vetro offre anche buone prestazioni anti-roditori. In molti campi e zone montuose della Cina, la vegetazione è adatta alla sopravvivenza dei roditori e l'odore particolare contenuto nella guaina di plastica del cavo in fibra ottica li attira facilmente, quindi la linea del cavo di comunicazione è spesso soggetta a morsi di roditori in alcune occasioni, compromettendo la qualità della comunicazione e, nei casi più gravi, può persino portare all'interruzione della rete di comunicazione principale e causare perdite significative per la società. I vantaggi e gli svantaggi dei metodi convenzionali di protezione dai roditori e della protezione dai roditori con filato in fibra di vetro sono confrontati nella tabella seguente.
6. Conclusion
In sintesi, il filato di fibra di vetro non solo offre prestazioni eccellenti, ma ha anche un prezzo basso, il che è destinato a diventare un rinforzo per cavi in fibra ottica sempre più diffuso, a ridurre i costi di produzione dei produttori di cavi in fibra ottica e a soddisfare al meglio le diverse esigenze dei clienti nazionali ed esteri.
Data di pubblicazione: 09-07-2022